JPH06291346A - Photoelectromotive force device - Google Patents

Photoelectromotive force device

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Publication number
JPH06291346A
JPH06291346A JP5076817A JP7681793A JPH06291346A JP H06291346 A JPH06291346 A JP H06291346A JP 5076817 A JP5076817 A JP 5076817A JP 7681793 A JP7681793 A JP 7681793A JP H06291346 A JPH06291346 A JP H06291346A
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JP
Japan
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resin
semiconductor
transparent electrode
insulating layer
amorphous silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP5076817A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Iguchi
雄一朗 井口
Koichiro Oka
紘一郎 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06291346A publication Critical patent/JPH06291346A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

PURPOSE:To enhance photoelectric conversion efficiency by using an insulation layer comprising resin and a spacer between transparent electrodes. CONSTITUTION:An aluminum electrode 100, an n type polycrystalline silicon 101, a p type polycrystalline silicon 102, an ITO transparent electrode 103, an insulation layer 104, an ITO transparent electrode 105, an n type amorphous silicon 106, an I type amorphous silicon 7, a p type amorphous silicon 108, a transparent electrode 109 and a permeable protection layer 110 are formed one after another, thereby producing tandem structure between a pn junction cell of polycrystal silicon and a pin junction cell of amorphous silicon. As for the insulation layer 104, it is more preferable to use resin whose refractive index is 1.64 and more and 2.00 and below and whose thermosoftening temperature exceeds 80 deg.C. It is also advisable to use a spacer having a refractive index closer to that of the resin in order to a constant thickness. This construction makes it possible to enhance the reliability of elements.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光エネルギーを直接電
気エネルギーに変換する複数個の光電変換領域を有する
光起電力素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic device having a plurality of photoelectric conversion regions for directly converting light energy into electric energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】化石燃料の埋蔵量減少・採掘コストの上
昇等のエネルギー問題、および、化石燃料の燃焼による
地球環境問題を解決する手段として、太陽光エネルギー
を用いて発電を行う、太陽電池が注目されている。
2. Description of the Related Art As a means for solving energy problems such as a decrease in fossil fuel reserves and an increase in mining costs, and a global environmental problem due to combustion of fossil fuels, solar cells that generate electricity using solar energy are Attention has been paid.

【0003】しかし、現状では原子力・火力・水力等の
発電方法に比べて、発電コストが高く、太陽電池普及の
ためには、発電コストの低減が必要である。
However, at present, the power generation cost is higher than that of power generation methods such as nuclear power, thermal power, and hydraulic power, and it is necessary to reduce the power generation cost for the spread of solar cells.

【0004】発電コストを低減させるためには、同一面
積で同量の光エネルギーを受けた場合により多くの電気
エネルギーを発生させること、すなわち、光電変換効率
を高くすることが有効である。
In order to reduce the power generation cost, it is effective to generate more electric energy when the same amount of light energy is received in the same area, that is, to increase the photoelectric conversion efficiency.

【0005】そこで、太陽電池の光電変換効率を高くす
る方法がいくつか考案されている。例えば、特開昭59
−124772号や特開平3−19374号に示される
ように、入射した光のエネルギーを効率よく電気エネル
ギーに変換するために、バンドギャップが異なる複数の
半導体を組み合わせたタンデム型太陽電池が提案されて
いる。
Therefore, several methods for increasing the photoelectric conversion efficiency of the solar cell have been devised. For example, JP-A-59
As disclosed in JP-A-124772 and JP-A-3-19374, in order to efficiently convert the energy of incident light into electric energy, a tandem solar cell in which a plurality of semiconductors having different band gaps are combined has been proposed. There is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の提案で示されているタンデム型太陽電池において、図
2に示すような2端子型のものは、直列に2つの半導体
をつないでいるため、非常精密な膜厚制御が要求される
上、出力電流のバランスが崩れると、急激に出力が低下
するので、信頼性の上で好ましくない。
However, in the tandem type solar cells shown in these proposals, the two-terminal type solar cell as shown in FIG. 2 has two semiconductors connected in series. Precise film thickness control is required, and when the balance of the output current is lost, the output sharply decreases, which is not preferable in terms of reliability.

【0007】また、図3に示すような4端子型のもの
は、信頼性は高いものの、透明電極間に絶縁層が必要で
ある(図2、図3中、1は透光性基板、2は透明電極、
3はp型半導体、4はi型半導体、5はn型半導体、6
は透明電極、7はp型半導体、8はn型半導体、9は裏
面電極、10は絶縁層、11は透明電極を示す)。
The four-terminal type as shown in FIG. 3 is highly reliable but requires an insulating layer between transparent electrodes (1 in FIGS. 2 and 3 is a transparent substrate, 2 is a transparent substrate). Is a transparent electrode,
3 is a p-type semiconductor, 4 is an i-type semiconductor, 5 is an n-type semiconductor, 6
Is a transparent electrode, 7 is a p-type semiconductor, 8 is an n-type semiconductor, 9 is a back electrode, 10 is an insulating layer, and 11 is a transparent electrode).

【0008】現在、絶縁層の素材として、封止材等に用
いられているポリイミド等の樹脂が使用されている。
At present, a resin such as polyimide used as a sealing material is used as a material for the insulating layer.

【0009】しかし、この場合、半導体製造の過程で加
えられる熱によって、絶縁層の樹脂が軟化して、電極同
士が接触(ショート)する事があり、素子の信頼性が維
持できないという問題がある。
However, in this case, the resin applied to the insulating layer may be softened by the heat applied during the semiconductor manufacturing process, and the electrodes may come into contact with each other (short-circuit), so that the reliability of the device cannot be maintained. .

【0010】また、複数の半導体を形成した後、それら
を樹脂を用いて接合した場合、半導体形成時のような高
温にさらされることはないが、長期の使用や、外部から
の不慮の力によって、電極同士が接触する問題がある。
Further, when a plurality of semiconductors are formed and then joined with a resin, they are not exposed to the high temperature as in the semiconductor formation, but they are used for a long period of time or due to an unexpected force from the outside. There is a problem that the electrodes contact each other.

【0011】さらに、絶縁層の厚みが光の波長レベルに
なると、光の干渉が生じ、光を有効に利用できなくな
り、光電変換効率が低くなるという問題がある。
Further, when the thickness of the insulating layer reaches the wavelength level of light, there is a problem that light interference occurs, the light cannot be effectively used, and the photoelectric conversion efficiency decreases.

【0012】本発明は、上記従来技術の欠点を解消しよ
うとするものであり、信頼性の高い光起電力素子を提供
することを目的とする。
The present invention is intended to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to provide a highly reliable photovoltaic element.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明、上記目的を達成
するために、下記の構成を有する。
In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, it has the following constitution.

【0014】「半導体接合面を有する複数の光起電力素
子を接合してなる光起電力素子において、該半導体接合
面における透明電極間に用いる絶縁層として、樹脂とス
ペーサーからなる絶縁層を用いることを特徴とする光起
電力素子。」本発明者らは、上記従来技術における問題
点は、透明電極間の絶縁層が有機物であり、熱によって
軟化したり、部分分解する事によって生じるものと考
え、絶縁層として用いる樹脂中に、熱変形を受けにくい
スペーサーを存在させることによって、信頼性が向上す
ることを見いだした。
[In a photovoltaic element formed by joining a plurality of photovoltaic elements having a semiconductor bonding surface, an insulating layer composed of a resin and a spacer is used as an insulating layer used between transparent electrodes on the semiconductor bonding surface. Photovoltaic device characterized by the above. ”The inventors of the present invention believe that the problems in the above-mentioned conventional technology are caused by the fact that the insulating layer between the transparent electrodes is an organic substance and is softened or partially decomposed by heat. It has been found that the reliability is improved by the presence of the spacer which is not easily deformed by heat in the resin used as the insulating layer.

【0015】また、高い光電変換効率を得るためにも、
絶縁層の厚み(透明電極間の間隔)を確保する、もしく
は、一定の厚みに保つためにスペーサーが有効であるこ
とを見いだした。
Further, in order to obtain high photoelectric conversion efficiency,
It has been found that the spacer is effective for securing the thickness of the insulating layer (the distance between the transparent electrodes) or for keeping the thickness constant.

【0016】スペーサーとしては、熱変形を受けにくい
ものほど好ましい。
It is preferable that the spacer is less susceptible to thermal deformation.

【0017】たとえば、架橋構造を有する樹脂の微粒子
や、無機物微粒子や無機繊維が好ましく、架橋構造を有
する樹脂の微粒子としては、ジビニルベンゼンなどの分
子中に2個以上の重合官能基を有する化合物を含有する
単量体組成物を重合して得られた微粒子があげられる。
中でも、ジビニルベンゼン1〜50重量%/スチレン5
0〜99重量%で共重合して得られた微粒子が好まし
い。
For example, fine particles of a resin having a crosslinked structure, inorganic fine particles and inorganic fibers are preferable, and as the fine particles of a resin having a crosslinked structure, a compound having two or more polymerization functional groups in the molecule such as divinylbenzene is used. Examples thereof include fine particles obtained by polymerizing the contained monomer composition.
Above all, 1 to 50% by weight of divinylbenzene / 5 styrene
Fine particles obtained by copolymerization at 0 to 99% by weight are preferable.

【0018】また、無機微粒子あるいは無機繊維として
は、ガラスの微粒子やガラス繊維が透明性の点で好まし
い。
As the inorganic fine particles or the inorganic fibers, glass fine particles or glass fibers are preferable in terms of transparency.

【0019】また、変換効率を高くするために、透明電
極と絶縁層の界面での反射を小さくするために、絶縁層
に用いる素材と透明電極の屈折率を極力近づけることが
好ましい。
Further, in order to increase the conversion efficiency and to reduce the reflection at the interface between the transparent electrode and the insulating layer, it is preferable that the material used for the insulating layer and the transparent electrode have a refractive index as close as possible.

【0020】絶縁層に用いられる樹脂としては、特に限
定されるものではないが、屈折率ndが1.64以上、
2.00以下の樹脂が特に好ましく用いられる。
The resin used for the insulating layer is not particularly limited, but has a refractive index nd of 1.64 or more,
A resin of 2.00 or less is particularly preferably used.

【0021】さらに好ましくは、屈折率1.70以上、
2.00以下の樹脂が適している。また、使用上の信頼
性の点から、熱軟化温度が80℃以上の樹脂を用いるこ
とが好ましい。
More preferably, the refractive index is 1.70 or more,
A resin of 2.00 or less is suitable. Further, from the viewpoint of reliability in use, it is preferable to use a resin having a thermal softening temperature of 80 ° C or higher.

【0022】この場合、前述のスペーサーとしては、絶
縁層に用いる樹脂の屈折率とより近い屈折率を持つスペ
ーサーが好ましい。
In this case, the above-mentioned spacer is preferably a spacer having a refractive index closer to that of the resin used for the insulating layer.

【0023】このようなスペーサーとしては、高屈折率
ガラスからなるガラス微粒子やガラス繊維が好ましい。
高屈折率ガラスとしては、屈折率が樹脂に近いものが好
ましく、通常のガラスに酸化鉛や酸化チタン等の金属化
合物を含有させたフリントガラス等が一般的に用いられ
る。
As such a spacer, glass particles or glass fibers made of high refractive index glass are preferable.
As the high refractive index glass, one having a refractive index close to that of a resin is preferable, and flint glass obtained by adding a metal compound such as lead oxide or titanium oxide to ordinary glass is generally used.

【0024】本発明によって、素子を製造する際の方法
を説明する。
A method for manufacturing a device according to the present invention will be described.

【0025】絶縁層を介して、光の入射する側を上部セ
ル、反対の裏面電極を設ける側を下部セルとした場合、
上部セルと下部セルをそれぞれ製造した後にスペーサー
を含む樹脂を用いて接着させることが最も容易な方法で
ある。
When the side on which light enters through the insulating layer is the upper cell and the opposite side where the back electrode is provided is the lower cell,
The easiest method is to manufacture the upper cell and the lower cell and then bond them with a resin containing a spacer.

【0026】しかし、この方法を用いた場合、半導体を
形成するための基板が2つ必要になり非効率的である。
However, when this method is used, two substrates for forming a semiconductor are required, which is inefficient.

【0027】そこで、好ましい方法としては、透明基板
(ガラス基板やサファイア基板や樹脂フィルム基板)上
に上部セルを構成する半導体層及び透明電極を設けた後
に、絶縁層(スペーサー+樹脂)を設け、その上に下部
セルを構成する透明電極、半導体層、裏面電極を設ける
方法があげられる。
Therefore, as a preferred method, after providing a semiconductor layer and a transparent electrode constituting an upper cell on a transparent substrate (glass substrate, sapphire substrate or resin film substrate), an insulating layer (spacer + resin) is provided, There is a method of providing a transparent electrode, a semiconductor layer, and a back surface electrode which compose the lower cell on it.

【0028】また、基板(金属基板やガラス基板やサフ
ァイア基板や樹脂フィルム基板)上に下部セルを構成す
る裏面電極、半導体層、透明電極を設けた後に、絶縁層
(スペーサー+樹脂)を設け、その上に上部セルを構成
する半導体層及び透明電極を設ける方法を用いても良
い。
In addition, an insulating layer (spacer + resin) is provided on the substrate (metal substrate, glass substrate, sapphire substrate, resin film substrate) after providing the back electrode, semiconductor layer, and transparent electrode constituting the lower cell. You may use the method of providing the semiconductor layer and transparent electrode which comprise an upper cell on it.

【0029】ただし、上部セルとして、アモルファス半
導体を用いる場合は、保護層を設ける必要がないことか
ら、前者の方法が好ましい。
However, when an amorphous semiconductor is used for the upper cell, the former method is preferable because it is not necessary to provide a protective layer.

【0030】絶縁層に用いる樹脂については、特に限定
されるものではないが、その成分としては、硫黄原子、
臭素原子、ベンゼン環、ナフタレン環の合計含有率が3
0重量%以上である樹脂を用いることが好ましく、さら
に具体的には、次に示す構造を有する樹脂が好ましい。
The resin used for the insulating layer is not particularly limited, but its components include a sulfur atom,
The total content of bromine atom, benzene ring and naphthalene ring is 3
It is preferable to use a resin of 0% by weight or more, and more specifically, a resin having the following structure is preferable.

【0031】[0031]

【化1】 上記構造中、Xは、Clまたは臭素またはヨウ素を示
す。nは1〜5、mは1〜4の整数を示す。
[Chemical 1] In the above structure, X represents Cl, bromine or iodine. n is an integer of 1 to 5 and m is an integer of 1 to 4.

【0032】樹脂で絶縁層を形成する方法としては、樹
脂フィルムを張り付ける方法や樹脂の原料である、単量
体組成物(樹脂のモノマー単位あるいはモノマー単位が
数個〜数100個重合したオリゴマーと、重合開始剤
(触媒)を主成分とする組成物)を作成したセルの上に
塗布した後、熱を加えるか、紫外線・X線等のエネルギ
ー線を照射して、重合させる方法があげられる。
As a method of forming an insulating layer with a resin, a method of sticking a resin film or a monomer composition (a monomer unit of the resin or an oligomer obtained by polymerizing several to several hundred monomer units) which is a raw material of the resin is used. Then, a composition containing a polymerization initiator (catalyst) as a main component) is applied on the prepared cell, and then heat is applied or energy rays such as ultraviolet rays and X-rays are irradiated to perform polymerization. To be

【0033】用いるモノマーとして、さらに好ましく
は、次にあげる構造式を有するものがあげられる。
More preferably, the monomer used has the following structural formula.

【0034】[0034]

【化2】 [Chemical 2]

【化3】 また、開始剤は重合官能基に応じた化合物を用いること
が好ましく、分子中に二重結合を有するモノマーに対し
ては、公知のラジカル重合開始剤、アニオン重合開始
剤、カチオン重合開始剤が用いられる。
[Chemical 3] Further, it is preferable to use a compound corresponding to the polymerization functional group as the initiator, and for the monomer having a double bond in the molecule, a known radical polymerization initiator, anionic polymerization initiator, or cationic polymerization initiator is used. To be

【0035】熱重合を行う場合、工程管理の容易なこと
から、ラジカル重合を用いることが好ましく、その場
合、ラジカル重合開始剤としては、一般的に用いられる
パーオキサイド系開始剤、もしくは、アゾ系開始剤を用
いることができる。
When thermal polymerization is carried out, radical polymerization is preferably used because process control is easy. In this case, the radical polymerization initiator is generally a peroxide-based initiator or an azo-based initiator. Initiators can be used.

【0036】具体的な化合物の一例としては、各種のも
のが使用できる。
Various kinds of compounds can be used as an example of a specific compound.

【0037】例えば、ベンジルパーオキサイド、ジ−i
so−プロピルパーオキシカーボネート、ジ−iso−
プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘ
キシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパ
ーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−
ヘキシルヘキサネート、アゾビスイソブチロニトリルな
どがあげられる。
For example, benzyl peroxide, di-i
so-propyl peroxycarbonate, di-iso-
Propyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxy-2-
Hexyl hexanate, azobisisobutyronitrile and the like can be mentioned.

【0038】この樹脂については、長期にわたる使用に
耐えるために、透明電極との強い接着力を有することが
好ましい。
This resin preferably has a strong adhesive force with the transparent electrode in order to endure long-term use.

【0039】この接着力を高めるために塗布する単量体
組成物の成分として、特に接着力を高める化合物を併用
することによって、強い接着力が得られる。
A strong adhesive force can be obtained by using a compound that enhances the adhesive force particularly as a component of the monomer composition applied to increase the adhesive force.

【0040】接着力を高める化合物としては、接着剤と
して一般的に用いられている化合物であれば特に限定は
ないが、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹
脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン系、チオールウレタン
系、アクリル系、チオールアクリル系、シリコーン樹脂
系の接着剤のうち少なくとも1種類を単量体組成物中に
0.01〜40重量%の割合で入れておくことによっ
て、樹脂化した時に透明電極との接着性が高くなる。
The compound for increasing the adhesive strength is not particularly limited as long as it is a compound generally used as an adhesive, but urea resin, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, urethane, At least one of thiol urethane-based, acrylic-based, thiol-acrylic-based, and silicone resin-based adhesives is added to the monomer composition in a proportion of 0.01 to 40% by weight, so that the resin is resinized. The adhesiveness with the transparent electrode is increased.

【0041】ただし、これらは絶縁層の屈折率を低下さ
せるので、0.01〜5重量%の割合で入れることが好
ましい。
However, since these lower the refractive index of the insulating layer, it is preferable to add them in a proportion of 0.01 to 5% by weight.

【0042】また、グリシジル(メタ)アクリレートや
シアノアクリレートを0.01〜5重量%の割合で入れ
ることは無機物との接着力を高くするので有効である。
Further, it is effective to add glycidyl (meth) acrylate or cyanoacrylate in a proportion of 0.01 to 5% by weight because the adhesive strength with an inorganic substance is increased.

【0043】本発明において、上部セルおよび下部セル
に用いる半導体接合面を構成する半導体は、アモルファ
ス半導体、マイクロクリスタル半導体、ポリクリスタル
半導体、単結晶半導体や公知の化合物半導体を用いるこ
とができるが、ただし、上部セルに用いる半導体のバン
ドギャップは、下部セルに用いる半導体のバンドギャッ
プよりも大きいことが必須である。
In the present invention, the semiconductor constituting the semiconductor junction surface used for the upper cell and the lower cell may be an amorphous semiconductor, a microcrystal semiconductor, a polycrystal semiconductor, a single crystal semiconductor, or a known compound semiconductor. It is essential that the band gap of the semiconductor used for the upper cell is larger than the band gap of the semiconductor used for the lower cell.

【0044】これは、上部セルで吸収されなかった光を
下部セルで有効に吸収するためである。
This is because the lower cell effectively absorbs the light not absorbed by the upper cell.

【0045】この際に用いられる、好ましい組み合わせ
として、上部セルには、一般的にバンドギャップが広い
半導体として、アモルファス半導体、中でも、アモルフ
ァスシリコン(a−Si)半導体、水素化アモルファス
シリコン(a−Si/H)半導体、アモルファスシリコ
ンゲルマニウム(a−Sim Gen )半導体からなる半
導体接合領域を用いることが好ましい。
As a preferable combination used in this case, an amorphous semiconductor, especially an amorphous silicon (a-Si) semiconductor, a hydrogenated amorphous silicon (a-Si) is generally used as a semiconductor having a wide band gap in the upper cell. / H) semiconductor and an amorphous silicon germanium (a-Si m Ge n ) semiconductor are preferably used as the semiconductor junction region.

【0046】一方、下部セル半導体接合領域に用いる半
導体としては、バンドギャップの狭い半導体として、ア
モルファスシリコンゲルマニウム(a−Sim Gen
半導体、結晶系半導体(マイクロクリスタル半導体、ポ
リクリスタル半導体、単結晶半導体)を用いることが好
ましいが、吸収効率の点から、結晶系半導体(マイクロ
クリスタル半導体、ポリクリスタル半導体、単結晶半導
体)が好ましく、コストの点からマイクロクリスタル半
導体もしくはポリクリスタル半導体を用いることがより
好ましい。
On the other hand, as a semiconductor used for the lower cell semiconductor junction region, amorphous silicon germanium (a-Si m Ge n ) is used as a semiconductor having a narrow band gap.
A semiconductor or a crystalline semiconductor (microcrystal semiconductor, polycrystal semiconductor, single crystal semiconductor) is preferably used, but a crystalline semiconductor (microcrystal semiconductor, polycrystal semiconductor, single crystal semiconductor) is preferable from the viewpoint of absorption efficiency, It is more preferable to use a microcrystal semiconductor or a polycrystal semiconductor from the viewpoint of cost.

【0047】また、これらの半導体の接合面を作る場
合、p層、n層の素材を同一にする必要はない。たとえ
ば、p層をアモルファス半導体、n層を結晶半導体にす
ることもできる。
Further, when forming a junction surface of these semiconductors, it is not necessary to use the same material for the p layer and the n layer. For example, the p layer can be an amorphous semiconductor and the n layer can be a crystalline semiconductor.

【0048】さらに、同じセルのp層あるいはn層とし
て、アモルファス半導体と結晶系半導体を接合させるこ
とも可能である。
Furthermore, it is also possible to join an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor as a p-layer or an n-layer of the same cell.

【0049】また、本発明の方法によって、2つのセル
からなる光起電力素子(タンデム型)以外に、3つ以上
のセルからなる多段複層型の起電力素子の性能を高める
ことができる。
In addition to the photovoltaic element (tandem type) including two cells, the method of the present invention can enhance the performance of a multi-stage multi-layer type photovoltaic element including three or more cells.

【0050】[0050]

【実施例】本発明を実施例によって説明する。EXAMPLES The present invention will be described with reference to examples.

【0051】なお、本発明はかかる実施例に限定される
ものではない。
The present invention is not limited to this embodiment.

【0052】実施例1 図1は本発明の起電力素子の実施例1を示す模式的図面
である。
Example 1 FIG. 1 is a schematic drawing showing Example 1 of the electromotive element of the present invention.

【0053】図面に示すように、アルミ電極100、n
型多結晶シリコン101、p型多結晶シリコン102、
ITO透明電極103、絶縁層104、ITO透明電極
105、n型アモルファスシリコン106、i型アモル
ファスシリコン107、p型アモルファスシリコン10
8、透明電極109、透光性保護層110が順に形成さ
れ、多結晶シリコンのpn接合セルとアモルファスシリ
コンのpin接合セルとのタンデム構造になっている。
As shown in the drawing, the aluminum electrodes 100, n
Type polycrystalline silicon 101, p type polycrystalline silicon 102,
ITO transparent electrode 103, insulating layer 104, ITO transparent electrode 105, n-type amorphous silicon 106, i-type amorphous silicon 107, p-type amorphous silicon 10
8, a transparent electrode 109, and a translucent protective layer 110 are formed in this order to form a tandem structure of a pn junction cell of polycrystalline silicon and a pin junction cell of amorphous silicon.

【0054】製造方法は、アルミ電極上に形成した多結
晶シリコンからなるpn接合セルを準備し、これとは別
に、ガラス基板上にスパッタリング法で形成されたIT
O透明電極とプラズマCVDによって形成されたpin
のアモルファスシリコン層を有するpinセルを準備
し、多結晶シリコンのセルの透明電極側に、下記式
(A)に示す構造からなる化合物80重量部とスチレン
17.5重量部、グリシジルメタクリレート1.0重量
部、酸化鉛含有した屈折率nd1.70のフリントガラ
スからなるガラス繊維1.0重量部、ベンゾイルパーオ
キサイド0.5重量部からなる単量体組成物をスピンコ
ートした後、50℃〜120℃で2時間加熱して得られ
たタンデム型太陽電池に、AM1.5、100mW/c
2 の標準太陽光を照射した場合の光電変換効率は1
7.5%であった。
As a manufacturing method, a pn junction cell made of polycrystalline silicon formed on an aluminum electrode is prepared, and separately from this, an IT formed on a glass substrate by a sputtering method.
O transparent electrode and pin formed by plasma CVD
A pin cell having an amorphous silicon layer is prepared, and 80 parts by weight of a compound having a structure represented by the following formula (A), 17.5 parts by weight of styrene, and 1.0% of glycidyl methacrylate are provided on the transparent electrode side of the cell of polycrystalline silicon. 50 parts by weight, after spin-coating a monomer composition containing 1.0 part by weight of glass fiber made of flint glass containing lead oxide and having a refractive index of nd 1.70 and 0.5 part by weight of benzoyl peroxide. A tandem solar cell obtained by heating at ℃ for 2 hours, AM1.5, 100mW / c
The photoelectric conversion efficiency when irradiated with m 2 standard sunlight is 1
It was 7.5%.

【0055】[0055]

【化4】 比較例1 実施例1で用いた単量体組成物のかわりに、上記式
(A)に示す構造からなる化合物80重量部とスチレン
18.5重量部、グリシジルメタクリレート1.0重量
部、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部からなる単
量体組成物をスピンコートした後、50℃〜120℃で
2時間加熱して得られたタンデム型太陽電池に、AM
1.5、100mW/cm2 の標準太陽光を照射した場
合の光電変換効率は17.0%であった。
[Chemical 4] Comparative Example 1 Instead of the monomer composition used in Example 1, 80 parts by weight of a compound having the structure represented by the above formula (A), 18.5 parts by weight of styrene, 1.0 part by weight of glycidyl methacrylate, and benzoylper. AM was applied to a tandem solar cell obtained by spin-coating a monomer composition containing 0.5 part by weight of oxide and then heating at 50 ° C. to 120 ° C. for 2 hours.
The photoelectric conversion efficiency when irradiated with standard sunlight of 1.5 and 100 mW / cm 2 was 17.0%.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によって、素子の信頼性向上をは
かることができる。
According to the present invention, the reliability of the device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例1におけるタンデム構造を示す。FIG. 1 shows a tandem structure in Example 1 of the present invention.

【図2】従来例における2端子型タンデム型太陽電池の
模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a two-terminal tandem solar cell in a conventional example.

【図3】従来例における4端子型タンデム型太陽電池の
模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a 4-terminal tandem solar cell in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100:アルミ電極、 101:n型多結晶シリコン101 102:p型多結晶シリコン 103:ITO透明電極 104:絶縁層 105:ITO透明電極 106:n型アモルファスシリコン 107:i型アモルファスシリコン 108:p型アモルファスシリコン 109:透明電極 110:透光性保護層 100: Aluminum electrode 101: n-type polycrystalline silicon 101 102: p-type polycrystalline silicon 103: ITO transparent electrode 104: insulating layer 105: ITO transparent electrode 106: n-type amorphous silicon 107: i-type amorphous silicon 108: p-type Amorphous silicon 109: Transparent electrode 110: Translucent protective layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体接合面を有する複数の光起電力素子
を接合してなる光起電力素子において、該半導体接合面
における透明電極間に用いる絶縁層として、樹脂とスペ
ーサーからなる絶縁層を用いることを特徴とする光起電
力素子。
1. A photovoltaic element formed by joining a plurality of photovoltaic elements having a semiconductor bonding surface, wherein an insulating layer made of a resin and a spacer is used as an insulating layer used between transparent electrodes on the semiconductor bonding surface. Photovoltaic device characterized by the above.
【請求項2】スペーサーとして、ガラス繊維等の無機物
を用いることを特徴とする請求項1記載の光起電力素
子。
2. The photovoltaic element according to claim 1, wherein an inorganic material such as glass fiber is used as the spacer.
【請求項3】該絶縁層に用いる樹脂として、屈折率nd
が1.64以上、2.00以下であり、かつ、熱軟化温
度が80℃以上の樹脂を用いることを特徴とする請求項
1記載の光起電力素子。
3. The resin used for the insulating layer has a refractive index nd.
Is 1.64 or more and 2.00 or less, and a resin having a thermal softening temperature of 80 ° C. or more is used, and the photovoltaic element according to claim 1.
【請求項4】該絶縁層に用いる樹脂の屈折率をNとした
場合、スペーサーとして用いる材料の屈折率がN±0.
05であることを特徴とする請求項1記載の光起電力素
子。
4. When the refractive index of the resin used for the insulating layer is N, the refractive index of the material used as the spacer is N ± 0.
The photovoltaic element according to claim 1, wherein the photovoltaic element is 05.
JP5076817A 1993-04-02 1993-04-02 Photoelectromotive force device Pending JPH06291346A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002270880A (en) * 2001-03-14 2002-09-20 Shin Etsu Handotai Co Ltd Solar battery module and its manufacturing method
US7006344B2 (en) 2000-07-24 2006-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacitor comprising bis(4-mercaptophenyl) sulfide derivative

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